2021届高三物理一轮复习-受力分析-共点力的平衡同步练习82.doc

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1、受力分析受力分析 共点力的平衡共点力的平衡一一、选择题选择题(本大题共本大题共 1010 个小题个小题，共共 7070 分分，每题至少有一个选项正确每题至少有一个选项正确，全部选对的全部选对的得得7 7 分，选对但不全的得分，选对但不全的得 4 4 分，有选错的得分，有选错的得 0 0 分分)1 1如图如图 1 1 所示，竖直放置的轻弹簧一端固定所示，竖直放置的轻弹簧一端固定在地面上，另一端与斜面体在地面上，另一端与斜面体P P连接，连接，P P的的斜面与固定挡板斜面与固定挡板MNMN接触且处于静止状态，接触且处于静止状态，那么斜面体那么斜面体P P此刻所受的外力个数有可能为此刻所受的外力个数

2、有可能为()图图 1 1A A2 2 个个B B3 3 个个C C4 4 个个D D5 5 个个解析：假设斜面体解析：假设斜面体P P受到的弹簧弹力受到的弹簧弹力F F等于等于其重力其重力mgmg，那么，那么MNMN对对P P没有力的作用，如没有力的作用，如图图(a a)所示，所示，P P受到受到 2 2 个力，个力，A A对；假设弹簧弹对；假设弹簧弹力大于力大于P P的重力，那么的重力，那么MNMN对对P P有压力有压力FNFN，只有压力只有压力F FN N那么那么P P不能平衡，一定存在向右不能平衡，一定存在向右的力，只能是的力，只能是MNMN对对P P的摩擦力的摩擦力F Ff f，因此，

3、因此P P此时受到此时受到 4 4 个力，如图个力，如图(b b)所示，所示，C C 对对答案：答案：ACAC2 2(2021(2021天津高考天津高考)物块静止在固定的斜面上物块静止在固定的斜面上，分别按如图分别按如图 2 2所示的方向对物块施加所示的方向对物块施加大小相等的力大小相等的力F F，A A 中中F F垂直于斜面向上垂直于斜面向上，B B 中中F F垂直于斜面向下垂直于斜面向下，C C 中中F F竖直向上竖直向上，D D中中F F竖直向下竖直向下，施力后物块仍然静止施力后物块仍然静止，那么物块所受的静摩擦力增大的是那么物块所受的静摩擦力增大的是()图图 2 2解析：物体在重力和解

4、析：物体在重力和F F的合力沿斜面向下分力的作用下将受到沿斜面向上的静摩擦的合力沿斜面向下分力的作用下将受到沿斜面向上的静摩擦力，故知，竖直向下的力力，故知，竖直向下的力F F会使其所受到的静摩擦力增大，会使其所受到的静摩擦力增大，D D 正确正确答案：答案：D D3 3如图如图 3 3 所示，一倾角为所示，一倾角为 4545的斜面固定于的斜面固定于竖直墙上，为使一光滑的铁球静止，需加竖直墙上，为使一光滑的铁球静止，需加一水平力一水平力F F，且，且F F过球心，以下说法正确过球心，以下说法正确的是的是()A A球一定受墙的弹力且水平向左球一定受墙的弹力且水平向左图图 3 3B B球可能受墙的

5、弹力且水平向左球可能受墙的弹力且水平向左C C球一定受斜面的弹力且垂直斜面向上球一定受斜面的弹力且垂直斜面向上D D球可能受斜面的弹力且垂直斜面向上球可能受斜面的弹力且垂直斜面向上解析解析：对球受力分析对球受力分析，可以确定的力是水平力可以确定的力是水平力F F和重力和重力mgmg，根据平衡条件根据平衡条件，斜面对斜面对球一定有弹力的作用，墙对球可能有弹力，也可能没有弹力球一定有弹力的作用，墙对球可能有弹力，也可能没有弹力答案：答案：BCBC4 4(2021(2021海南高考海南高考)如图如图 4 4 所示，质量为所示，质量为M M的楔形物块静止在水平地面上，其斜面的的楔形物块静止在水平地面上

6、，其斜面的倾角为倾角为.斜面上有一质量为斜面上有一质量为m m的小物块，的小物块，小物块与斜面之间存在摩擦用恒力小物块与斜面之间存在摩擦用恒力F F沿沿图图 4 4斜面向上拉小物块斜面向上拉小物块，使之匀速上滑使之匀速上滑在小物块运动的过程中在小物块运动的过程中，楔形物块始终保持静楔形物块始终保持静止地面对楔形物块的支持力为止地面对楔形物块的支持力为()A A(M Mm m)g gB B(M Mm m)g gF FC C(M Mm m)g gF FsinsinD D(M Mm m)g gF Fsinsin解析：解析：楔形物块静止，小物块匀速上滑，楔形物块静止，小物块匀速上滑，二者都处于平衡状态

7、，取二者整体为研究二者都处于平衡状态，取二者整体为研究对象，由受力分对象，由受力分析得析得F FN N+F Fsinsin=(=(M M+m m)g g，所以所以F FN N=(=(M M+m m)g g-F Fsinsin，应选项，应选项 D D 正确正确答案：答案：D D5.5.如图如图 5 5 所示，所示，A A、B B两物体紧靠着放在粗糙两物体紧靠着放在粗糙水平面上，水平面上，A A、B B间接触面光滑在水平推间接触面光滑在水平推力力F F作用下两物体一起加速运动，物作用下两物体一起加速运动，物体体A A恰好不离开地面，那么物体恰好不离开地面，那么物体A A的受力个数为的受力个数为()

8、图图 5 5A A3 3B B4 4C C5 5D D6 6解析解析：A A恰好不离开地面恰好不离开地面，即即A A与地面无作用力与地面无作用力，故故A A受重力受重力、F F和和B B对对A A的作用力的作用力，共三个力，正确选项为共三个力，正确选项为 A.A.答案：答案：A A6.6.(2021(2021山东高考山东高考)如图如图 6 6 所示，光滑半球所示，光滑半球形容器固定在水平面上，形容器固定在水平面上，O O为球心一为球心一质量为质量为m m的小滑块，在水平力的小滑块，在水平力F F的作用的作用下静止于下静止于P P点设滑块所受支持力为点设滑块所受支持力为F FN N，图图 6 6

9、OPOP与水平方向的夹角为与水平方向的夹角为.以下关系正确的选项是以下关系正确的选项是()A AF FmgmgtantanB BF FmgmgtantanC CF FN NmgmgtantanD DF FN Nmgmgtantan解析：滑块受力如图，由平衡条件知：解析：滑块受力如图，由平衡条件知：Fmg=cot=cotF F=mgmgcotcot=mgmgtantan，F FN N=sinmg.答案：答案：A A7 7(2021(2021日照模拟日照模拟)如图如图 7 7 所示，所示，A A、B B两球两球用劲度系数为用劲度系数为k k1 1的轻弹簧相连，的轻弹簧相连，B B球用长球用长为为L

10、 L的细线悬于的细线悬于O O点，点，A A球固定在球固定在O O点正点正下方，且下方，且O O、A A间的距离恰为间的距离恰为L L，此时绳子，此时绳子所受的拉力为所受的拉力为F F1 1，现把，现把A A、B B间的弹簧换成间的弹簧换成图图 7 7劲度系数为劲度系数为k k2 2的的 轻弹簧，仍使系统平衡，此时绳子所受的拉力为轻弹簧，仍使系统平衡，此时绳子所受的拉力为F F2 2，那么，那么F F1 1与与F F2 2的大小关系为的大小关系为()A AF F1 1F F2 2B BF F1 1F F2 2C CF F1 1F F2 2D D因因k k1 1、k k2 2大小关系未知，故无法

11、确定大小关系未知，故无法确定解析：对解析：对B B球受力分析如下图，球受力分析如下图，那么由相似三角形特点知：那么由相似三角形特点知：F F1 1L LmgmgL LF F2 2L L所以所以F F1 1F F2 2mgmg.答案：答案：C C8.8.如图如图 8 8 所示，所示，A A是一质量为是一质量为M M的盒子，的盒子，B B的质量为的质量为M M2 2，A A、B B用细绳相连，跨过用细绳相连，跨过光滑的定滑轮，光滑的定滑轮，A A置于倾角置于倾角3030的斜的斜面上，面上，B B悬于斜面之外而处于静止状态悬于斜面之外而处于静止状态图图 8 8现在向现在向A A中缓慢参加沙子，整个系

12、统始终保持静止，那么在参加沙子的过程中中缓慢参加沙子，整个系统始终保持静止，那么在参加沙子的过程中()A A绳子拉力逐渐减小绳子拉力逐渐减小B BA A对斜面的压力逐渐增大对斜面的压力逐渐增大C CA A所受的摩擦力逐渐增大所受的摩擦力逐渐增大D DA A所受的合力不变所受的合力不变解析解析：以以B B为研究对象为研究对象，由二力平衡条件可知由二力平衡条件可知，绳子的拉力绳子的拉力F FT T始终等于始终等于B B的重力的大的重力的大小，即小，即F FT T1 12 2MgMg，选项，选项 A A 错误错误以以A A为研究对象，未加沙子前，绳子拉力为研究对象，未加沙子前，绳子拉力F FT T与

13、与A A的重力沿斜面方向的分力平衡，的重力沿斜面方向的分力平衡，A A与与斜面间没有摩擦力的作用斜面间没有摩擦力的作用；参加沙子后参加沙子后，相当于相当于A A的重力增加的重力增加，A A对斜面的压力增大对斜面的压力增大，为了平衡参加沙子的重力沿斜面方向的分力，为了平衡参加沙子的重力沿斜面方向的分力，A A将受到沿斜面向上的静摩擦力，且随将受到沿斜面向上的静摩擦力，且随着沙子的参加而逐渐增大，所以选项着沙子的参加而逐渐增大，所以选项 B B、C C 正确因为正确因为A A一直处于静止一直处于静止状态，所受的状态，所受的合力为零，保持不变，选项合力为零，保持不变，选项 D D 正确正确答案：答案

14、：BCDBCD9 9如图如图 9 9 所示，固定在水平面上的斜面倾角所示，固定在水平面上的斜面倾角为为，长方体木块，长方体木块A A的质量为的质量为M M，其，其PQPQ面上钉着一枚小钉子，质量为面上钉着一枚小钉子，质量为m m的小球的小球B B通过一细线与小钉子相连接，细线与斜面通过一细线与小钉子相连接，细线与斜面图图 9 9垂 直，木 块 与 斜 面 间 的 动 摩 擦 因 数 为垂 直，木 块 与 斜 面 间 的 动 摩 擦 因 数 为，以 下 说 法 正 确 的 选 项 是，以 下 说 法 正 确 的 选 项 是()A A假设木块匀速下滑，那么小球对木块的压力为零假设木块匀速下滑，那么

15、小球对木块的压力为零B B假设木块匀速下滑，那么小球对木块的压力为假设木块匀速下滑，那么小球对木块的压力为mgmgsinsinC C假设木块匀加速下滑，那么小球对木块的压力为零假设木块匀加速下滑，那么小球对木块的压力为零D D假设木块匀加速下滑，那么小球对木块的压力为假设木块匀加速下滑，那么小球对木块的压力为mgmgcoscos解析解析：当木块匀速下滑时当木块匀速下滑时，对小球受力分析可求得小球对木块的压力为对小球受力分析可求得小球对木块的压力为mgmgsinsin，B B正确正确；当木块匀加速下滑时当木块匀加速下滑时，将小球和木块看做一个整体将小球和木块看做一个整体，根据牛顿第二定律可根据牛

16、顿第二定律可得得a ag gsinsing gcoscos，选小球为研究对象选小球为研究对象，可求得小球对木块的压力为可求得小球对木块的压力为mgmgcoscos，D D 正确正确答案：答案：BDBD10.10.如图如图 1010 所示，一个半球形的碗放在桌面上，所示，一个半球形的碗放在桌面上，碗口水平，碗口水平，O O点为其球心，碗的内外表及点为其球心，碗的内外表及碗口是光滑的一根细线跨在碗口上，线碗口是光滑的一根细线跨在碗口上，线的两端分别系有质量为的两端分别系有质量为m m1 1和和m m2 2的小球，的小球，当它们处于平衡状态时，质量为当它们处于平衡状态时，质量为m m1 1的小球的小

17、球图图 1010与与O O点的连线与水平线的夹角为点的连线与水平线的夹角为6060，那么两小球的质量比那么两小球的质量比m m2 2m m1 1为为()A.A.3 33 3B.B.2 23 3C.C.3 32 2D.D.2 22 2解析：质量为解析：质量为m m1 1的小球受重力的小球受重力m m1 1g g、绳拉力、绳拉力F F2 2=m m2 2g g和支持力和支持力F F1 1的作用而平衡如下图，的作用而平衡如下图，由平衡条件得，由平衡条件得，F F1 1=F F2 2,2,2F F2 2cos30cos30=m m1 1g g，得，得m m2 2m m1 1=3 33 3.应选项应选项

18、 A A 正确正确答案：答案：A A二、非选择题二、非选择题(本大题共本大题共 2 2 个小题，共个小题，共 3030 分，解答时应写出必要的文字说明、方程式分，解答时应写出必要的文字说明、方程式和演算步骤，有数值计算的要注明单位和演算步骤，有数值计算的要注明单位)1111(15(15 分分)在倾角在倾角3737的斜面上，一条的斜面上，一条质量不计的皮带一端固定在斜面上端，另质量不计的皮带一端固定在斜面上端，另一端绕过一质量一端绕过一质量m m3 3 kgkg、中间有一圈凹槽、中间有一圈凹槽的圆柱体，并用与斜面夹角的圆柱体，并用与斜面夹角3737的力的力F F拉拉住，使整个装置处于静止状态，如

19、图住，使整个装置处于静止状态，如图 1111 所示所示图图 1111不计一切摩擦，求拉力不计一切摩擦，求拉力F F和斜面对圆柱和斜面对圆柱体的弹力体的弹力F FN N的大小的大小(g g1010 m/sm/s2 2，sin37sin370.60.6，cos37cos370.8)0.8)某同学分析过程如下：某同学分析过程如下：将拉力将拉力F F沿斜面和垂直于斜面方向进行分解沿斜面和垂直于斜面方向进行分解沿斜面方向：沿斜面方向：F Fcoscosmgmgsinsin垂直于斜面方向：垂直于斜面方向：F FsinsinF FN Nmgmgcocos s问问：你认为上述分析过程正确吗？假设正确你认为上述

20、分析过程正确吗？假设正确，按照这种分析方法求出按照这种分析方法求出F F及及F FN N的大小的大小；假设不正确，指明错误之处并求出认为正确的结果假设不正确，指明错误之处并求出认为正确的结果解析：不正确，该同学没想到平行解析：不正确，该同学没想到平行于斜面的皮带对圆柱体也有力的作用于斜面的皮带对圆柱体也有力的作用沿斜面方向：沿斜面方向：F FcoscosF Fmgmgsinsin垂直于斜面方向：垂直于斜面方向：F FsinsinF FN Nmgmgcoscos得得：F Fsinsin1 1coscosmgmg0.60.61 10.80.83030 N N1010 N NF FN Nmgmgco

21、scosF Fsinsin30300.80.8 N N10100.60.6 N N1818 N.N.答案：不正确答案：不正确没想到平行于斜面的皮带对圆柱体也有力的作用没想到平行于斜面的皮带对圆柱体也有力的作用1010 N N1818 N N1212(15(15 分分)(2021)(2021广州模拟广州模拟)鸵鸟是当今世界上最大鸵鸟是当今世界上最大的鸟，有人说，如果鸵鸟能长出的鸟，有人说，如果鸵鸟能长出一副与身材大小成比例的翅膀，就能飞起来生物学研究的结论指出：鸟的质量一副与身材大小成比例的翅膀，就能飞起来生物学研究的结论指出：鸟的质量与与鸟的体长立方成正比鸟的体长立方成正比 鸟扇动翅膀鸟扇动翅

22、膀，获得向上的升力的大小可以表示为获得向上的升力的大小可以表示为F FcSvcSv2 2，式中式中S S是翅膀展开后的面积是翅膀展开后的面积，v v为鸟的运动速度为鸟的运动速度，c c是比例常数是比例常数我们不妨以燕子我们不妨以燕子和鸵鸟为例，假设鸵鸟能长出和燕子同样比例的大翅膀，燕子的最小飞行速度和鸵鸟为例，假设鸵鸟能长出和燕子同样比例的大翅膀，燕子的最小飞行速度是是5.55.5 m/sm/s，鸵鸟的最大奔跑速度为，鸵鸟的最大奔跑速度为 2222 m/sm/s，又测得鸵鸟的体长是燕子的，又测得鸵鸟的体长是燕子的 2525 倍，试倍，试分析鸵鸟能飞起来吗？分析鸵鸟能飞起来吗？解析：燕子以最小速度飞行时，解析：燕子以最小速度飞行时，m m1 1g gcScS1 1v v1 12 2.而鸵鸟展翅以最大速度奔跑时，获得的升力为：而鸵鸟展翅以最大速度奔跑时，获得的升力为：F F2 2cScS2 2v v2 22 2又又S S2 2S S1 125252 2，v v2 2v v1 14 4可得可得F F2 21000010000m m1 1g g而鸵鸟重力而鸵鸟重力m m2 2g g25253 3m m1 1g g故故F F2 2m m2 2g g，鸵鸟不能飞起来，鸵鸟不能飞起来答案：鸵鸟不能飞起来